CN210774240U - 针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，可在一个钻孔内将数个软弱夹层进行分段隔离，对软弱夹层上下盘、相对独立的地下水流系统分别进行地下水位观测。所述结构包括监测孔、护管、渗压计和隔水填充结构，所述监测孔竖直设置穿过所述的多个软弱夹层，在监测孔孔口下方及各软弱夹层下方填充有一段隔水填充结构，所述护管竖直设置在监测孔内，护管和隔水填充结构一一对应，每根护管自监测孔孔口延伸至所对应的隔水填充结构下方并进入位于软弱夹层下方的中粗砂层，每根护管的底端设置若干开孔，每根护管的内腔在所述开孔位置设置有渗压计。

Description

针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构

技术领域

本实用新型涉及水电水利行业，可用于水文地质勘测、大坝蓄水运行期地下水位监测等领域，尤其涉及为针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，可查明软弱结构面上、下盘不同的地下水位分布情况。

背景技术

在西部山区的大型水电水利工程中，工程区地形地质条件往往很复杂，岩体介质内多发育缓倾角的软弱夹层，其在空间分布上延伸较广。这些脉状结构一般厚度不大，多在1m以下，上下界面多见泥化夹层分布，中部为角砾、碎屑等粗颗粒物质。泥化夹层透水性差，中部的角砾、碎屑透水性较好，导致这些软弱夹层透水性具有明显的各向异性特征，具体表现为在垂向上相对隔水，水平向上相对透水。当钻孔施工揭露这些软弱夹层时，在钻孔中可见到明显的地下水位突降现象，显示软弱夹层上下盘具有不同的地下水位。

一般水电水利工程，在水文勘测或大坝蓄水运行期，地下水位监测一般仅量测一个钻孔水位，为混合水位，在软弱夹层不发育的条件下，可满足分析需要。实际上，当岩体内发育多个软弱夹层分布时，地下水流系统很复杂，只观测一个混合水位，无法反映自然状态或大坝蓄水运行工况下地下水真实的渗流状况。因此，监测由软弱结构面导致的分层地下水位，就显得十分有必要。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中针对岩层内软弱结构面中多层地下水位，只观测一个混合水位，无法反映自然状态或大坝蓄水运行工况下地下水真实的渗流状况的不足之处，提供一种可在一个钻孔内将数个软弱夹层进行分段隔离，对软弱夹层上下盘、相对独立的地下水流系统分别进行地下水位观测的针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型为针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，所述监测结构适用于发育多个不同深度的软弱夹层的地下环境的地下水监测，包括监测孔、护管、渗压计和隔水填充结构，所述监测孔竖直设置穿过所述的多个软弱夹层，在监测孔孔口下方及各软弱夹层下方填充有一段隔水填充结构，所述护管竖直设置在监测孔内，护管和隔水填充结构一一对应，每根护管自监测孔孔口延伸至所对应的隔水填充结构下方并进入位于软弱夹层下方的中粗砂，每根护管的底端设置若干开孔，每根护管的内腔在所述开孔位置设置有渗压计。

作为优选，位于软弱夹层下方的隔水填充结构的顶端封堵至对应的软弱夹层的底界面；位于监测孔孔口下方的隔水填充结构的顶端封堵至监测孔孔口。

作为优选，每一段隔水填充结构的封堵深度为1m。

作为优选，所述隔水填充结构包括自下而上分层填充在监测孔内的细砂层、膨润土球层和水泥砂浆层。

作为优选，监测孔内腔未设置隔水填充结构的部分填充有中粗砂层。

作为优选，护管底部在隔水填充结构下方的部分等距设置有若干排开孔，每一排的开孔环绕护管侧布置。

作为优选，所述护管之间设置有支撑构件，护管通过所述支撑构件相互连接。

本实用新型的技术方案是在一个监测孔中用隔水填充结构将各软弱夹层进行分段隔离。多个不同长度的护管对应不同深度的软弱夹层，护管底端设置渗压计，可以对软弱夹层上下盘、相对独立的地下水流系统分别进行地下水位观测。各护管由监测孔孔口延伸至目标分段之中，护管底部在隔水填充结构下方的部分等距设置有若干排开孔，方便地下水流入。中粗砂层填充在护管周围，起到稳固护管和隔水填充结构的结构稳固性，同时能够具备良好的透水性能。隔水填充结构从下往上由细砂层、膨润土球层、水泥砂浆层组成。水泥砂浆层起到隔水封堵的作用，将各软弱夹层进行分段隔离。细砂及膨润土球作为保护层防止水泥砂浆下渗污染。

附图说明

图1为本实用新型的针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构的竖直剖面示意图。

图2为图1中“A”处的平面剖视图。

图3为图1中“B”处的平面剖视图。

图4为图1中“C”处的平面剖视图。

图中：

1、电缆；2、护管；3、水泥砂浆层；4、膨润土球层；5、细砂层；6、渗压计；7、开孔；8、中粗砂层；9、软弱夹层；10、监测孔；11、支撑构件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步描述。

如图1、图2、图3所示，本实用新型的针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，所述监测结构适用于发育多个不同深度的软弱夹层9的地下环境的地下水监测。

所述结构包括监测孔10、护管2、渗压计6和隔水填充结构，所述监测孔10竖直设置穿过所述的多个软弱夹层9，监测孔10孔口下方及各软弱夹层9下方填充有一段隔水填充结构，每一段隔水填充结构的顶端封堵至对应的软弱夹层9的底界面。位于监测孔10孔口下方的隔水填充结构的顶端封堵至监测孔10 孔口。每一段隔水填充结构的封堵深度为1m。

所述隔水填充结构包括自下而上分层填充在监测孔10内的细砂层5、膨润土球层4和水泥砂浆层3。水泥砂浆层3起到隔水封堵的作用，将各软弱夹层9 进行分段隔离。细砂及膨润土球作为保护层防止水泥砂浆下渗污染。

护管2和隔水填充结构一一对应，每根护管2自监测孔10孔口延伸至所对应的隔水填充结构下方并进入位于软弱夹层9下方的中粗砂层8。护管2底部在隔水填充结构下方的部分等距设置有若干排开孔7，每一排的开孔7环绕护管2 侧布置。每根护管2的内腔在所述开孔7位置设置有渗压计6。渗压计6设置有电缆1，所述电缆1自渗压计6延伸至护管2口。使每个软弱夹层9的分段之中均设置有一个护管2及渗压计6。

所述护管2之间设置有支撑构件11，护管2通过所述支撑构件11相互连接。

监测孔10内腔未设置隔水填充结构的部分填充有中粗砂层8。中粗砂层8 填充在护管2周围，起到稳固护管2和隔水填充结构的结构稳固性，同时能够具备良好的透水性能。

本实施例中的监测地下环境具有2个软弱夹层9。通过取芯或钻孔电视探明软弱夹层9的埋深分布，确定分段长度。监测孔10的钻孔直径为130mm，监测孔10设置三段隔水填充结构，将监测孔10内分隔为三个监测分段。护管2的直径为40mm，选取长、中、短三种尺寸的护管2，对应三个监测分段。护管2 长度取决于监测孔10深度以及孔口至软弱夹层9的长度。三个护管2按照长度由长到短依次下放至监测孔10中，并开孔7及渗压计6。设置使三个监测分段中均有一根护管2的末端管口和渗压计6。每次放入一护管2后，回填透水中粗砂层8至软弱夹层9底界面或监测孔10顶端孔口以下1m处。再按顺序回填30cm 厚的细沙层、20cm厚的膨润土球层4及50cm厚的水泥砂浆层3，封堵至软弱夹层9底界面或监测孔10顶端孔口，形成隔水填充结构。

本实用新型的技术方案是在一个监测孔10中用隔水填充结构将各软弱夹层 9进行分段隔离。多个不同长度的护管2对应不同深度的软弱夹层9，护管2底端设置渗压计6，可以对软弱夹层9上下盘、相对独立的地下水流系统分别进行地下水位观测。各护管2由监测孔10孔口延伸至目标分段之中，护管2底部在隔水填充结构下方的部分等距设置有若干排开孔7，方便地下水流入。

Claims (7)

1.一种针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，所述监测结构适用于具有多个不同深度的软弱夹层的地下环境的地下水监测，其特征是，包括监测孔、护管、渗压计和隔水填充结构，所述监测孔竖直设置穿过所述的多个软弱夹层，监测孔内在监测孔孔口下方及各软弱夹层下方填充有一段隔水填充结构，所述护管竖直设置在监测孔内，护管和隔水填充结构一一对应，每根护管自监测孔顶端孔口延伸至所对应的隔水填充结构下方并进入位于软弱夹层下方的中粗砂层，每根护管的底端设置若干开孔，每根护管的内腔在所述开孔位置设置有渗压计。

2.根据权利要求1所述的一种针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，其特征是，位于软弱夹层下方的隔水填充结构的顶端封堵至对应的软弱夹层的底界面；位于监测孔孔口下方的隔水填充结构的顶端封堵至监测孔孔口。

3.根据权利要求1或2所述的一种针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，其特征是，每一段隔水填充结构的封堵深度为1m。

4.根据权利要求1或2所述的一种针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，其特征是，所述隔水填充结构包括自下而上分层填充在监测孔内的细砂层、膨润土球层和水泥砂浆层。

5.根据权利要求1所述的一种针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，其特征是，监测孔内腔未设置隔水填充结构的部分填充有中粗砂层。

6.根据权利要求1所述的一种针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，其特征是，护管底部在隔水填充结构下方的部分等距设置有若干排开孔，每一排的开孔环绕护管侧布置。

7.根据权利要求1所述的一种针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，其特征是，所述护管之间设置有支撑构件，护管通过所述支撑构件相互连接。

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